Термины и определения. Методические указания для выполнения лабораторной работы

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ

АВАРИЙНО–ОПАСНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Методические указания для выполнения лабораторной работы

по дисциплине «Защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях»

Омск – 20067

Составитель Аистов Игорь Петрович, канд. техн. наук, доцент

Методические указания содержат исходные данные и пример выполнения лабораторной работы по дисциплине «Защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях».

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского технического университета

Редактор ……………..

ИД № 060309 от «12» октября 2001 г.

Сводный темплан 2008 г.

Подписано к печати …….2008. Формат 60х84 1/₁₆. Бумага офсетная.

Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0.

Тираж 100. Заказ ….

________________________________________________________________

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11. Тел.: 23-02-12

Типография ОмГТУ

Термины и определения

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти загрязнение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

Батиметрическая карта – географическая карта, на которой пространственное распределение глубин подводного рельефа водного объекта изображается с помощью изобат (линий равных глубин), обычно дополняемых отметками глубин.

Бьеф – участок водотока выше или ниже подпорного сооружения (плотины или шлюза).

Водный объект – форма сосредоточения воды на поверхности суши (река, озеро, болото, ледник и др.), для изучения режима которых применяются гидрологические методы измерения и анализа.

Водоем – бессточный или с замедленным стоком вод водный объект. К основным видам водоемов согласно классификации по ГОСТ 17.1.02-77 отнесены водохранилища, озера, пруды.

Водозабор – забор воды из водного объекта для удовлетворения народнохозяйственных нужд.

Водоисточники – водные объекты, включающие в себя водотоки и водоемы, используемые для водопотребления.

Водоток – водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности. К основным видам водотоков согласно классификации по ГОСТ 17.1.02-77 отнесены реки, рукава, каналы.

Гидравлические характеристики водного потока – геометрические размеры и основные кинематические и динамические величины, характеризующие условия течения: ширина, глубина, площадь поперечного сечения, смоченный периметр, гидравлический радиус, расход воды, скорость течения, шероховатость русла и т.д.

Гидрологические характеристики водного объекта – количественные оценки элементов гидрологического режима и морфологических особенностей речных бассейнов (характерные расходы и уровни воды, направление и скорость поверхностных и глубинных течений, данные об уклонах, химическом составе вод. ледовых явлениях и т.д.).

Гидрологический режим – закономерные изменения состояния водного объекта, его гидрологических характеристик. Проявляется в виде многолетних сезонных и. суточных колебаний уровня и расхода воды, ее температуры, состава и концентрации растворенных веществ, ледовых явлений, и т.п. Характеристика гидрологического режима водного объекта помещается в лоциях, справочниках и т.д.

Консервативное вещество – вещество, не претерпевающее изменений в воде за счет химических и гидробиологических процессов. Уменьшение концентрации консервативных веществ происходят в результате разбавления.

Коэффициент скорости самоочищения – показатель, характеризующий время, необходимое для уменьшения концентрации вещества до определенного уровня за счет химических, гидробиологических и других подобных процессов, происходящих в водных объектах.

Коэффициент продольной дисперсии – величина, численно характеризующая продольное распространение примесей в водотоке, обусловленное неравномерностью распределения осредненных скоростей.

Коэффициент Шези – один из важнейших параметров водотока, учитывающий влияние на скорость течения воды шероховатости берегов и дна, формы и размеров русла. Для определения коэффициента Шези используются различные эмпирические формулы, каждая из которых имеет свою сферу применения.

Коэффициент шероховатости русла (n _ш) – величина, численно характеризующая сопротивление, оказываемое руслом протекающему в нем потоку.

Коэффициент шероховатости льда (n _л) – величина, численно характеризующая сопротивление, оказываемое потоку нижней поверхностью льда.

Ледостав – период, в течение которого наблюдается неподвижный ледяной покров на водном объекте.

Лоция – описание водного объекта, составленное с целью охарактеризовать условия плавания в пределах рассматриваемого района с учетом особенностей берегов и дна, метеорологических и гидрологических условий, определяющих безопасность. Сведения, содержащиеся в лоции, дополняют и поясняют навигационные карты.

Морфометрические характеристики водных объектов – количественные характеристики размеров и форм рельефа долин и русел рек, русловых образований, чаш озер и др. (ширина, глубина, радиус кривизны, извилистость русла реки и т.п.).

Неконсервативное вещество – вещество, концентрация которого в воде уменьшается как за счет разбавления, так и за счет химических и гидробиологических процессов.

Опасное химическое вещество – химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызы­вать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

Предельно-допустимая концентрация химического вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого водопользования ( ПДК_В ) – концентрация вещества, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений.

Створ – условное поперечное или продольное сечение водотока или водоема (поперек или вдоль перемещения водных масс), в котором производится комплекс работ для получения гидрологических, гидрохимических и других данных о водном объекте.

Общие положения

В лабораторной работе рассмотрена методика прогнозной оценки загрязнения открытых водоисточников АХОВ в чрезвычайных ситуациях (ЧС) [1], с целью оперативной оценки масштабов загрязнения открытых водоисточников для водотоков.

Под аварийным сбросом загрязняющих веществ в водный объект понимается крупномасштабное поступление в него АХОВ в результате разрушения блокировок очистных сооружений на промышленных объектах, разрывов нефте- и продуктовроводов, транспортных аварий и стихийных бедствий.

В расчет принимаются только те аварийные сбросы, которые могут привести к высокому (> 10∙ПДК_В) и экстремально высокому (>100∙ПДК_В) загрязнению водных объектов, в результате чего в створе водопользования рассчитанная по прогнозу или зафиксированная при непосредственном наблюдении концентрация хотя бы по одному из загрязняющих веществ может исключить или ограничить возможность их водопользования.

Данная методика позволяет производить расчеты основных характеристик зон аварийного загрязнения водных объектов, к которым относятся:

– время, через которое центр зоны загрязнения достигнет задан­ного створа водного объекта (t _max, час):

– максимальное значение концентрации загрязняющего вещества в заданном створе (c _max, мг/л);

– продолжительность прохождения высоких и экстремально высоких концентраций загрязняющего вещества (c _вз, мг/л) через заданный створ (Δ t _з , час).

Расчет указанных параметров производится на основе следующих исходных данных:

а) морфометрических и гидравлических характеристик расчетных участков водных объектов, в том числе для водотоков:

– заданной длины расчетного участка (L, км);

– средней ширины (В, м) и средней глубины (Н, м) расчетного участка;

– коэффициентов шероховатости (n _ш и n _л) расчетного участка;

– заданного расхода (Q, м³/с) или средней скорости течения воды (V, м/с) на расчетном участке;

б) параметров, характеризующих аварийный сброс опасного химического вещества в водный объект:

– вида, коэффициента скорости самоочищения (К, l/сут) и плотности (ρ, кг/м³) загрязняющего вещества;

– объема аварийного сброса загрязняющего вещества (W, м³);

– концентрации загрязняющего вещества (c _в, мг/л) в аварийном сбросе;

– продолжительности аварийного сброса (t ₀, час);

в) требований к качеству воды водного объекта в пунктах водопользования.

Для АХОВ, температура кипения которых выше 0 °С, в основе расчетных соотношений в водном объекте используются главным образом теоретические положения и экспериментальные данные о разбавлении и самоочищении загрязняющего вещества; а для АХОВ, температура кипения которых ниже 0 °С, дополнительно учитывается их испарение в момент разгерметизации емкости и в начальный период смешения с водой. При этом необходимо иметь ввиду, что над поверхностью водного объекта может образовываться облако зараженного воздуха.

В целях обеспечения оперативного прогнозирования обстановки и оповещения предприятий, организаций и населения о сложившейся чрезвычайной ситуации в штабе ГОЧС субъекта РФ или административно-территориальной единицы заблаговременно готовятся следующие документы:

а) крупномасштабная карта или карта-схема речной сети и водоемов (для судоходной части рек желательно иметь лоции, для водоемов – батиметрические карты с ориентацией по сторонам света);

б) перечень и точное место расположения на картах: створов водпостов; створов проведения гидрохимического наблюдения; створов, где водопотребление или водопользование зависит от качества воды; створов, где наиболее вероятно высокое аварийное поступление в водный объект загрязняющих веществ;

в) данные, характеризующие гидрологический режим и морфометрическую информацию о водных объектах, в том числе для водотоков, на которых ведутся гидрологические наблюде­ния: статистические зависимости значений расходов воды: Q (H _у); максимальное и среднее по ширине реки значения скоростей течения: V (H _у) и V _ср (H _у); средняя глубина: Н (Н _у); площадь поперечного сечения Ω (Н _у) и значение коэффициентов Шези С (Н _у).

Кроме того для каждого календарного месяца желательно иметь сведения об экстремальных значениях скорости течения воды и глубины речного потока между пунктами гидрологических наблюдений, где возможно перемещение высоки загрязненных масс воды.

Для прогноза обстановки по факту аварийного сброса в водные объекты опасных химических веществ необходим предварительный сбор следующей информации: время начала и окончания аварийного сброса; общий объем или расход сброшенных (сбрасываемых) в водный объект опасных химических веществ; основные гидрологические и метеорологические характеристики на период прогноза обстановки; средняя глубина водоема по направлению возможного распространения высокозагрязненных масс воды и на выделяемых для расчета его участках.

Поиск по сайту: